Las escalas termométricas se utilizan para representar la temperatura en diferentes unidades. Cada escala termométrica tiene dos puntos fijos que se definen a partir de alguna propiedad física de alguna sustancia que se puede observar fácilmente cuando el cuerpo está sometido a las mismas condiciones.
escala Celsius
La escala termométrica más utilizada en el mundo es la escala Celsius. Esta escala se basa en agua pura y tiene como puntos fijos el puntos de fusión (0 ° C) y agua hirviendo (100 ° C), en condiciones normales de presión. La escala Celsius fue creada en el año 1722, por el astrónomo sueco AndersCelsius.
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Escala Fahrenheit
La escala Fahrenheit fue descubierta por DanielGabrielFahrenheit, un físico e ingeniero alemán, en el año 1724.
Algunos países como Estados Unidos todavía usan la escala Fahrenheit. Esta escala se creó para que la temperatura de fusión del agua fuera de 32 ° F y que cada grado de esa escala corresponde a 1,8 grados en la escala Celsius, por lo que la temperatura de fusión del agua, en la escala Fahrenheit, es 212 ° F.
Ambas escalas, Celsius y Fahrenheit, se consideran escalas habituales, es decir, no son escalas termodinámicas. Una escala termodinámica debe tener en cuenta el hecho de que su valor de temperatura más bajo, aquel en el que los átomos de un porción de sustancia se encuentran perfectamente en reposo, debe ser igual a 0, a diferencia de lo que ocurre en las escalas citado, que admitirvaloresnegativos de temperatura.
Una diferencia importante entre la escala Fahrenheit y otras escalas es que esta no es una escala centígrada, es decir: la distancia entre sus puntos fijos no es de 100 grados, sino de 180 grados.
Escala kelvin
La primera escala que tuvo en cuenta la no uso de valores negativos de temperatura era la escala Kelvin, actualmente adoptada por el Sistema Internacional de Unidades. La escala Kelvin atribuye la temperatura a la agitación térmica de los átomos, por lo que su límite inferior es 0 K, conocido como cero absoluto. Por razones históricas y prácticas, algunos países continúan utilizando las escalas Celsius y Fahrenheit.
La escala Kelvin fue propuesta en 1848 por William Thomson, un físico e ingeniero irlandés conocido con el título de Lord Kelvin. A diferencia de otras medidas de temperatura, la escala Kelvin no usa la terminología de grados, ya que es una unidad absoluta de temperatura y no una escala creada en base a alguna sustancia.
Observa la imagen de abajo, en ella tenemos tres termómetros calibrados en las escalas Kelvin, Celsius y Fahrenheit, respectivamente, que muestran los puntos fijos de cada una de las tres escalas mencionadas:
Termómetros calibrados en escalas Kelvin, Celsius y Fahrenheit
Conversión de escalas termométricas
Es posible convertir los valores de temperatura entre las tres escalas termométricas más comunes. Para ello utilizamos la siguiente identidad:
Vea un ejemplo del uso de la fórmula anterior. Convirtamos la temperatura de 80ºF a ºC:
Variación de temperatura en escalas termométricas
A diferencia del cálculo que se hace para realizar la conversión de temperatura entre escalas termometría, podemos calcular cuánto corresponde la variación de temperatura en una escala a otra escala. Para eso, podemos usar la siguiente igualdad:
Según las identidades que se muestran arriba, la variación de temperatura en grados Celsius es la misma que la variación sufrió en la escala Kelvin, por lo que si un cuerpo tenía un aumento de temperatura de 10 ° C, su temperatura aumentaba en 10K. Sin embargo, si un cuerpo ha experimentado un aumento de 10 ° C o 10K en su temperatura, en la escala Fahrenheit su temperatura habrá aumentado en 18 ° F.
Ejercicios en escalas termométricas
1) Un termómetro mide una temperatura igual a 20 ° F, determine el valor de esa temperatura en la escala Celsius y Kelvin.
Resolución:
Usemos la igualdad entre las escalas termométricas para calcular la temperatura de 20 ° F en las escalas solicitadas:
2) Determina qué temperatura para que el valor sea igual en Celsius y Fahrenheit.
